Metoda oksidasi kimia mangrupikeun padika tradisional pikeun nyiapkeun grafit anu tiasa dilegakeun. Dina metoda ieu, grafit flake alami dicampur sareng oksidan anu pas sareng agén panganteur, dikawasa dina suhu anu pasti, terus diaduk, sareng dikumbah, disaring sareng garing pikeun kéngingkeun grafit anu tiasa diémbarkeun. Metoda oksidasi kimia parantos janten padika anu cukup dewasa di industri kalayan kaunggulan alat saderhana, operasi anu merenah sareng biaya murah.
Léngkah-léngkah prosés oksidasi kimia kalebet oksidasi sareng interkalasi. Oksidasi grafit mangrupikeun kaayaan dasar pikeun pembentukan grafit anu tiasa dilegakeun, sabab naha réaksi panganteur tiasa lancar lancar gumantung kana tingkat pembukaan antara lapisan grafit. Sareng grafit alami di rohangan suhu ngagaduhan stabilitas anu hadé sareng résistansi asam sareng alkali, janten henteu bereaksi sareng asam sareng alkali, janten, nambihan oksidan parantos janten komponén konci anu diperyogikeun dina oksidasi kimia.
Aya seueur jinis oksidan, oksidan anu biasana dianggo nyaéta oksidan padet (sapertos kalium permanganat, kalium dikromat, kromium trioxide, kalium klorat, jst.), Ogé tiasa janten sababaraha oksidan cair anu ngoksidasi (sapertos hidrogén péroxida, asam nitrat, jst. ). Kapanggih dina taun-taun ayeuna yén kalium permanganat mangrupikeun oksidan utama anu dianggo dina nyiapkeun grafit anu tiasa dilegakeun.
Dina aksi oksidator, grafit dioksidasi sareng makromolékul jaringan nétral dina lapisan grafit janten makromolekul planar kalayan muatan positip. Kusabab pangaruh nolak muatan positip sami, jarak antara lapisan grafit ningkat, anu nyayogikeun saluran sareng rohangan pikeun intercalator lebet kana lapisan grafit kalayan lancar. Dina prosés persiapan grafit anu tiasa dilegakeun, agén panganteur utamina asam. Dina taun-taun ayeuna, panaliti utamina nganggo asam sulfat, asam nitrat, asam fosforik, asam perchloric, asam campuran sareng asam asét glasial.
Metode éléktrokimia dina arus konstan, kalayan larutan cai tina sisipan salaku bahan éléktrolit, grafit sareng bahan logam (bahan stainless steel, pelat platinum, pelat timah, pelat titanium, sareng sajabana) mangrupikeun anoda komposit, bahan logam dilebetkeun dina éléktrolit salaku katoda, ngawangun loop anu katutup; Atanapi grafit ditunda dina éléktrolit, dina éléktrolit dina waktos anu sami dilebetkeun kana pelat négatip sareng positip, ngalangkungan dua éléktroda nyaéta metode énergi, oksidasi anodik. Beungeut grafit dioksidasi janten karbokidasi. Dina waktos anu sasarengan, dina aksi gabungan tina daya tarik éléktrostatik sareng difusi bédana konsentrasi, ion asam atanapi ion intercalant polar sanésna ditempelkeun di antara lapisan grafit pikeun ngabentuk grafit anu tiasa dilegakeun.
Dibandingkeun sareng metode oksidasi kimia, metoda éléktrokimia pikeun persiapan grafit anu tiasa dieksploitasi dina sadaya prosés tanpa nganggo oksidan, jumlah pangobatan ageung, jumlah résidu zat korosifna alit, éléktrolit tiasa didaur saatos réaksina, jumlah asam diréduksi, biayana disimpen, polusi lingkungan diréduksi, karuksakan alat-alatna kirang, sareng umur jasa diperpanjang. Dina taun-taun ayeuna, metode éléktrokimia sacara bertahap janten metodeu pikaresep pikeun nyiapkeun grafit anu tiasa diénggalan ku seueur perusahaan sareng seueur kaunggulan.
Metode difusi fase gas nyaéta ngahasilkeun grafit anu tiasa diénggalan ku ngahubungi intercalator sareng grafit dina bentuk gas sareng réaksi intercalating. Sacara umum, grafit sareng sisipan disimpen dina kadua tungtung réaktor kaca tahan panas, sareng vakumna ngompa sareng disegel, maka éta ogé katelah metode dua kamar. Metoda ieu sering dianggo pikeun nyintésis halida -EG sareng alkali metal -EG dina industri.
Kaunggulan: struktur sareng urutan réaktor tiasa dikontrol, sareng réaktan sareng produk tiasa gampang dipisahkeun.
Kalemahan: alat réaksi langkung rumit, operasi langkung sesah, janten kaluaranana diwatesan, sareng réaksi pikeun dilaksanakeun dina kaayaan suhu anu luhur, waktuna langkung lami, sareng kaayaan réaksina luhur pisan, lingkungan persiapan kedah janten vakum, janten biaya produksi relatif tinggi, henteu cocog pikeun aplikasi produksi ageung.
Metode fase cair campuran nyaéta langsung nyampur bahan anu dilebetkeun sareng grafit, dina panangtayungan mobilitas gas iners atanapi sistem panyegelan pikeun réaksi pemanasan pikeun nyiapkeun grafit anu tiasa diémbarkeun. Ieu ilahar dianggo pikeun sintésis senyawa alkali logam-grafit interlaminar (GICs).
Kauntungan: Prosés réaksi saderhana, gancang réaksi gancang, ku ngarobah babandingan bahan baku grafit sareng sisipan tiasa ngahontal struktur sareng komposisi grafit anu tiasa dilegakeun, langkung cocog pikeun produksi masal.
Kalemahan: Produk anu dibentuk henteu stabil, hese nungkulan zat anu diasupan gratis anu napel dina permukaan GICs, sareng hese mastikeun konsistensi sanyawa interlamélar grafit nalika sajumlah ageung sintésis.
Metoda lebur nyaéta nyampur grafit sareng bahan intercalating sareng panas pikeun nyiapkeun grafit anu tiasa dilegakeun. Dumasar kanyataan yén komponén éutéktik tiasa nurunkeun titik lebur sistem (handapeun titik lebur unggal komponén), éta mangrupikeun cara pikeun nyiapkeun ternary atanapi multicomponent GICs ku ngalebetkeun dua atanapi langkung zat (anu kedah tiasa ngawangun sistem uyah lebur) di antara lapisan grafit sakaligus. Umumna digunakeun dina nyiapkeun klorida logam - GICs.
Kaunggulan: Produk sintésis ngagaduhan stabilitas anu saé, gampang dikumbah, alat réaksi saderhana, suhu réaksi rendah, waktos anu pondok, cocog pikeun produksi ageung.
Kalemahan: hese ngendalikeun struktur susunan sareng komposisi produk dina prosés réaksi, sareng sesah pikeun mastikeun konsistensi struktur susunan sareng komposisi produk dina sintésis massal.
Métode bertekanan nyaéta nyampur matrix grafit sareng logam bumi basa sareng bubuk logam bumi langka sareng ngaréaksikeun ngahasilkeun M-GICS dina kaayaan anu diteken.
Kakurangan: Ngan lamun tekanan uap tina logam ngaleuwihan hiji ambang anu tangtu, réaksi sisipan tiasa dilaksanakeun; Nanging, suhu na teuing, gampang nyababkeun logam sareng grafit ngawangun karbida, réaksi négatip, janten suhu réaksina kedah diatur dina kisaran anu tangtu. Suhu sisipan logam bumi jarang pisan, janten tekanan kedah dilarapkeun ka ngirangan suhu réaksi. Metoda ieu cocog pikeun nyiapkeun logam-GICS kalayan titik lebur anu handap, tapi alatna rumit sareng syarat operasi ketat, janten jarang dianggo ayeuna.
Métode anu ngabeledug umumna nganggo grafit sareng agén ékspansi sapertos KClO4, Mg (ClO4) 2 · nH2O, Zn (NO3) 2 · nH2O pyropyros atanapi campuran anu parantos disiapkeun, nalika dipanaskeun, grafit sakaligus bakal oksidasi sareng senyawa cambium réaksi antarcalasi, anu teras dilegakeun ku cara "ngabeledug", janten nambihan grafit. Nalika uyah logam dianggo salaku agén ékspansi, produkna langkung rumit, anu sanés ngan ukur ngembang grafit, tapi ogé logam.
